在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图乙所示,选取纸带上打出的连续4个点
、
、
、
,各点距起始点O的距离分别为
、
、
、
,已知重锤的质量为
,当地的重力加速度为
,则:
①从打下起始点到打下
点的过程中,重锤重力势能的减少量为
= ,重锤动能的增加量为
= 。
②若,且测出
,可求出当地的重力加速度
。
①
②
题目分析:①重锤拉动纸带下落,虽然纸带和打点计时器有摩擦,但重锤的质量很大,也就重力很大,摩擦力可以忽略不计,整个过程可以看成机械能守恒,那么重锤下落过程中减少的重力势能为EP减=mgs3,C点的瞬时速度为vc=(s3-s1)/2T,此过程中增加的动能为Ek增=mvc2/2=m(s3-s1)2/8T= m(s3-s1)2f/8。②由mgs3= m(s3-s1)2f/8,代入数据,得g=9.5m/s2。